信息化处理在商业街区管线预埋定位中的应用

李序

中铁七局集团武汉工程有限公司

摘 要：商业街区由于建筑集中且功能不同，存在管道交错频繁，各类雨水井、污水井及隔油池等集中分布的情况，致使管道预埋工作繁杂。在BIM技术普及率较低的大环境下，通过对管道预埋信息化的处理，提高施工过程中的质量管理。

关键词： 管线预埋工程；信息化；BIM技术

1 工程概况

贵州天河潭景区建设项目位于贵州省贵阳市花溪区天河潭风景区内，项目总投资55亿，建设周期三年分三期实施。该项目总用地86万平方米，占地面积81万平方米，建筑面积18万平方米。一期工程包含滨水休闲区、贵阳故事街，二期工程包含风情街一期、民族风情街二期及污水处理站等。滨水休闲区包含5栋建筑，建筑面积6343.75㎡；贵阳故事街包含15栋建筑，建筑面积11029.64㎡，目前已完工。风情街一期包含6栋建筑，建筑面积12378.48㎡；风情街二期包含8栋建筑，建筑面积24196.27㎡。房屋主要功能为商业步行街商铺、餐饮以及酒店。建筑特点为占地面积大，层数低，分布较为集中。目前项目整体已完工验收交付，整体运行优良，荣获2018-2019年度鲁班奖。

在一期工程施工过程中，管线工程施工进度推进缓慢，投入使用后局部发生了堵塞现象，排查检修较为困难。通过前期积累的施工经验，充分考虑到工程的相关特点，结合实际情况对症下药，应用到二期工程中，保证管道预埋的施工质量。

2 施工难点

2.1管道种类、数量较多，预埋容易错漏缺

作为4A级景区配套设施提升改造工程，天河潭商业街均按照5A级景区进行配置，建筑功能主要以餐饮、住宿为主，整个商业街区一楼均为餐饮店，一期各类大小餐饮店30余家。管道设计方面采用“雨污分流、油污分流”处理，意味着每间商铺的排水管存在着“一雨一油一污”三套管道，仅一期部分就包含各类排水点位443处，隔油池23座，污水井、雨水井50座，加之给水管、消防管、燃气管，沿内街线性分布，强电、弱电及景观照明管线沿外街分布。前期施工过程中由于工期紧张、应对经验不足，偶尔出现错埋、漏埋的情况。

风情街一期、二期包含各类排水点位602处，隔油池41座，污水井、雨水井78座。由于风情街一期二期处于山地，地势西高东低，建筑呈阶梯式分布，内街充分利用地势设置了景观跌水，导致给排水管线在考虑管道交叉的同时，还要充分考虑景观水道，不仅空间有限，还需考虑不同台阶之间管道下穿挡土墙的提前预埋工作，整体施工难度更大。

2.2后期运维要求高

天河潭景区日均游客数量约12000人次，高峰期达到30000-50000人次，每天产生各类生活废水800m3/天，管道排水任务较重。项目建筑功能中，餐饮店占比50%以上，且西南地区整体饮食重油，长期油污堆积极易堵管，需经常进行处理检修，后期运维压力较大。

而根据对一期工程使用情况的调查，发现使用过程中，因商户使用不当导致的堵管现象频发，而出于美观考虑，各类污水井均采用的是不锈钢隐形井盖，在寻找堵点和日常维护的过程中，商铺与管井比较难以对号入座，维护起来存在一定麻烦。

2.3工期紧张

风情街一期二期由于内街景观水系复杂，相关图纸滞后，工期整体紧张。施工组织方面，室外管线工程与土建工程只能同步施工，其中室外管道安装工期不足90天，该部分工序的延误将直接影响着后续整体的景观铺装，每次错埋漏埋带来的返工代价巨大，成本和工期均受到极大挑战。

3 信息化处理的运用

3.1分析排查

3.1.1施工调查

经过现场调查及关联性分析，结合前期施工数据，发现管道预埋的难点主要集中在预埋过程中的管道精准点位。由于管道众多，导致大部分管线与井同时预埋时，端口无法一一对应，往往会导致施工过程中会产生非必要的土方开挖、错埋漏埋返工以及施工完成后的管道修复和堵管处理等。而管道预埋施工中，测量工作往往被忽视，往往只注重控制管井的深度和坡度，对于定位的控制精度偏差较大。

3.1.2技术现状

解决管道预埋定位的问题，行业内应用最多也最简单直接的办法就是进行BIM技术处理，充分利用BIM软件的可见性和信息处理功能，可以清晰的了解区域内管井的排列、走向，并将问题提前暴露出来。然而实际操作中，由于项目工期紧张，图纸下发后即开展施工，前期准备时间不足，项目整体规模较大，对每一栋的室内外管道均进行BIM模型建模碰撞检查，工程量巨大。且项目BIM技术力量不足，仅有一名建筑专业BIM工程师，对于给排水专业的建模存在专业隔阂。

3.2信息化处理思路的引入

确定了问题的核心与解决问题的核心，使用哪种工具仅仅只是手段问题。回到问题本身，解决管道定位，最重要的即解决可视化和信息化的问题。既然无法利用三维模型，那么无妨进行二维平面处理结合数据整理归集，达到信息化处理的目的。通过反复验证，确定了“二维图形综合处理—数据归集应用—现场预埋可视化操作”三步综合的信息化处理流程。

3.2.1二维管道综合

为达到多专业多工种协同的目的，减少后续施工中的管线管井碰撞，首先需要绘制多专业管线综合平面图进行综合分析，即将水电专业的各类管线管井综合绘制在一张带有真实坐标的平面图上，利用不同的线型和颜色加以区分。过程中需着重查看管线密集交叉重叠和并行的区域，对图形中的问题，如管线规格、坡度、间距等进行初步调整，检验是否发生管线错、漏、碰、缺的问题。对于管道密集的地方，还可以绘制关键节点剖面图。

图1 局部剖面图

初步调整完成后，即将管线调整方案上报业主、设计及监理确认。

3.2.2数据归集整理

根据各类干管支管的走向，结合建筑编号，对每一处管道和井座进行编号，利用EXCEL工具，制作一系列的表格对采集的相关数据进行分类，例如管井所属楼栋、坐标、尺寸、走向等，相应的采集管道的长度、标高、规格型号，必要时还要对可能发生干扰的管道间距进行备注。

以风情街二期为例，利用数据处理软件，建立如下图所示的详细管道管井数据库，能够根据楼栋进行快速的检索定位，并对测量放线人员进行交底，测量人员放线完成后，由专业测量人员统一对各专业预埋人员进行交桩，从初始层面对各专业协同进行了控制，提高施工效率的同时，保证了施工质量。

图1 风情街二期管井数据库

相较于专业性较强、门槛较高的BIM软件，数据的整理归集更多的考验技术人员的逻辑思维和数据处理能力，将一张张二维平面图反馈成一张综合图纸和信息丰富的数据库。现场如果出现临时调整，可以将采集到的信息再次反馈到数据库中，对调整的信息进行备注并对比，最终调整后的也可以轻松的反馈到图纸上形成竣工图纸，减少了平面图上的检索操作，达到提高技术管理效率的目的，现场施工和后台管理实时动态结合。

3.2.3可视化

预埋工作中，大量的工作集中室内管道和室外管井的对接。室内管道和室外管井施工工序无法保证同步，因此在预埋施工过程中，结合之前的信息处理，通过现场编号标记，可以进一步加强管道预埋的可视化操作。

即根据数据库编号，对室内室外管道口进行编号标识，将主要信息，如几号污水井接几号预留污水管口，管道间距甚至是关键部位大样图做成贴纸，标识在管道封端处，由此便可以清晰判断管道走向。所有管道隐蔽前，除必检项外，项目内部增加标识检查工作并进行记录，确保标记率达到100%。

通过系统的管道标记工作，不仅可以保证室内外管网对接施工时可以简单定位，不需要对着图纸变可以明确知道管道走向，而且“管井—室外管口—室内管口”三者一一对应，一目了然，方便施工，提高可视化的同时也方便施工过程中的信息采集工作，方便数据反馈。

4 应用效果

在天河潭二期管道预埋施工过程中，利用风情街一期对该项技术流程进行验证优化，在风情街二期中得以运用，通过信息化手段的处理，使审图工作更加高效细致，能够较准确的判断管道交叉碰撞，并能在实际施工中快速定位。通过测算风情街二期共计334个管道点位对接时间数据，每10个点位各工序所需平均时间较一期施工大幅缩减，整体工期较计划缩短了20天。

表1 工序所需时间对比情况

在天河潭二期管道预埋施工过程中，利用风情街一期对该项技术流程进行验证优化，在风情街二期中得以运用，通过信息化手段的处理，使审图工作更加高效细致，能够较准确的判断管道交叉碰撞，并能在实际施工中快速定位。通过测算风情街二期共计334个管道点位对接时间数据，每10个点位各工序所需平均时间较一期施工大幅缩减，整体工期较计划缩短了20天。同时，经过成本核算，仅此项工作节约的土方开挖人工机械成本就达到了8.37万元。

通过信息化处理思路的引入，综合管线平面图可以使各专业合管线预埋施工规划更加周详，总承包单位协同管理可以更加便利，同时对于施工单位可以防止重复作业、无效施工的出现，施工交叉点处理更加合理，基本杜绝专业交接时，相互误工的可能。数据的归集整理不仅帮助施工理清思路，也给后期管理维护提供了便利，保证有据可查。可视化的处理进一步提升了项目的协同管理水平和工程质量。最终，本项技术处理流程经过梳理后，形成质量管理活动成果，活动2017年中国施工企业协会质量管理二等奖。

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